DE202011107029U1 - Encoder system with encoder and connector - Google Patents
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- G01D5/34738—Axles; Driving or coupling means
Abstract
Drehgebersystem (90) zur Erfassung von partiellen oder vollständigen Umdrehungen einer Messwelle (14) eines zu überwachenden Messobjekts (12), mit einem Drehgeber (18) und einem toleranzausgleichenden integralen Anschlussstück (58) zur Befestigung des Drehgebers (18) am Messobjekt (12), wobei der Drehgeber (18) ein Gebergehäuse (48) mit einer Sensoreinheit (50) aufweist, wobei im Gebergehäuse (48) eine Geberwelle (20) gelagert ist, die mit der Messwelle (14) im Wesentlichen starr zur Drehmitnahme verbindbar ist, vorzugsweise unter Festlegung einer axialen Lagezuordnung, etwa in einer Längsrichtung (24), zwischen der Geberwelle (20) und der Messwelle (14), wobei das Anschlussstück (58) im montierten Zustand platzsparend zwischen dem Gebergehäuse (48) und einem Gehäuseteil (72) des Messobjekts (12) angeordnet ist, wobei das Anschlussstück (58) einen flachen Grundkörper (60) und zumindest einen sich davon im Wesentlichen radial erstreckenden Ausleger (64) aufweist, wobei der zumindest eine Ausleger (64) bei der Montage des Drehgebers (18) derart in eine korrespondierende Führungsnut (76) einführbar ist, die vorzugsweise...Rotary encoder system (90) for detecting partial or complete revolutions of a measuring shaft (14) of a test object (12) to be monitored, comprising a rotary encoder (18) and a tolerance-compensating integral connecting piece (58) for fastening the rotary encoder (18) to the test object (12) , wherein the rotary encoder (18) has a transmitter housing (48) with a sensor unit (50), wherein in the encoder housing (48) a sensor shaft (20) is mounted, which is connected to the measuring shaft (14) substantially rigidly connected to the rotary driving, preferably Defining an axial position assignment, such as in a longitudinal direction (24) between the encoder shaft (20) and the measuring shaft (14), wherein the connecting piece (58) in the assembled state space saving between the encoder housing (48) and a housing part (72) of The measuring object (12) is arranged, wherein the connecting piece (58) has a flat base body (60) and at least one thereof extending substantially radially extending arm (64), wherein the at least one arm (64) during assembly of the rotary encoder (18) in such a way in a corresponding guide groove (76) is inserted, which preferably ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehgebersystem zur Erfassung von partiellen oder vollständigen Umdrehungen einer Messwelle eines zu überwachenden Messobjekts, mit einem Drehgeber und einem Anschlussstück zur Befestigung des Drehgebers am Messobjekt.The invention relates to a rotary encoder system for detecting partial or complete revolutions of a measuring shaft of a test object to be monitored, with a rotary encoder and a connecting piece for fastening the rotary encoder to the test object.
Derartige Drehgebersysteme finden beispielsweise Verwendung in der Antriebstechnik, Automatisierungstechnik, Transporttechnik oder in der Energietechnik. Drehgeber können grundsätzlich dazu ausgebildet sein, Rotationswinkel bzw. Verdrehwinkel und/oder Drehzahlen rotierender Komponenten des Messobjekts absolut und/oder relativ zu erfassen. Eine relative Messung kann etwa auch als inkrementale Messung bezeichnet werden.Such rotary encoder systems are used, for example, in drive technology, automation technology, transport technology or in power engineering. In principle, rotary encoders can be designed to detect absolutely and / or relatively rotational angles or angles of rotation and / or rotational speeds of rotating components of the measuring object. For example, a relative measurement can also be called an incremental measurement.
Mittels eines Drehgebers kann etwa eine Winkelposition im Bereich zwischen 0° und 360° (Single Turn) und/oder einer Anzahl vollständiger Umdrehungen (Multi Turn) eines Messobjekts bestimmt werden. Übliche Messobjekte können etwa Motoren oder Getriebe sein, ein rotierendes Bauelement des Messobjekts, dessen Bewegung erfasst werden soll, kann als Messwelle bezeichnet werden.By means of a rotary encoder, for example, an angular position in the range between 0 ° and 360 ° (single turn) and / or a number of complete revolutions (multi turn) of a test object can be determined. Conventional measuring objects may be motors or transmissions, for example, a rotating component of the measuring object whose movement is to be detected can be referred to as a measuring shaft.
Die Montage des Drehgebers kann insbesondere bei spielbehafteten, schnell laufenden und/oder hochbelasteten Messwellen hohe Anforderungen an die Ausrichtung zwischen der Messwelle und einer Geberwelle des Drehgebers stellen. Grundsätzlich kann dabei angestrebt werden, die Messwelle und die Geberwelle möglichst „fluchtend”, also etwa konzentrisch, auszurichten. Es kann ferner zu berücksichtigen sein, dass sowohl statische als auch dynamische Verlagerungen insbesondere der Messwelle auftreten können, die vom Drehgeber möglichst kompensiert werden sollten.The assembly of the rotary encoder can make high demands on the alignment between the measuring shaft and an encoder shaft of the rotary encoder, especially in the case of play-related, fast-running and / or highly loaded measuring waves. Basically, it can be strived to align the measuring shaft and the encoder shaft as "aligned" as possible, that is approximately concentric. It may also be considered that both static and dynamic displacements, in particular of the measuring shaft, can occur which should be compensated as far as possible by the rotary encoder.
Insbesondere stoßartige Belastungen, beispielsweise bei unrund laufenden Maschinen, etwa Verbrennungsmotoren, Pressen und dergleichen, Lastwechsel und/oder abrupte Beschleunigungen oder Verzögerungen können Deformationen der Messwelle verursachen und die Funktionssicherheit des Drehgebers beeinträchtigen.In particular jerky loads, for example in out-of-round machines, such as internal combustion engines, presses and the like, load changes and / or abrupt accelerations or decelerations can cause deformation of the measuring shaft and affect the reliability of the encoder.
Herkömmliche Drehgebersysteme weisen etwa eine elastische Wellenkupplung auf, die zwischen die Messwelle und die Geberwelle geschaltet ist. Eine solche Wellenkupplung kann nachgiebige, toleranzausgleichende Elemente aufweisen, so dass Lageabweichungen der Messwelle nicht unmittelbar auf die Geberwelle einwirken können. Bei Verwendung einer nachgiebigen Wellenkupplung ist ein Gehäuse des Drehgebers regelmäßig gestellfest (starr) mit dem Messobjekt verbunden. Derartige Lösungen unterliegen u. a. dem Nachteil, dass nachgiebige Wellenkupplungen die Messungenauigkeit erhöhen. Die Wellenkupplungen „dämpfen” das erfasste Drehsignal. Ferner besteht der Nachteil, dass derartige Wellenkupplungen, etwa auch Ausgleichskupplungen genannt, einen gewissen Bauraum beanspruchen, der umso größer ist, je toleranter die Kupplung auf Lageabweichungen reagieren soll.Conventional encoder systems have about an elastic shaft coupling, which is connected between the measuring shaft and the encoder shaft. Such a shaft coupling may have yielding, tolerance-compensating elements, so that positional deviations of the measuring shaft can not act directly on the encoder shaft. If a compliant shaft coupling is used, a housing of the rotary encoder is regularly fixed to the frame (rigidly) connected to the test object. Such solutions are subject u. a. the disadvantage that yielding shaft couplings increase the measurement inaccuracy. The shaft couplings "dampen" the detected rotation signal. Furthermore, there is the disadvantage that such shaft couplings, also called compensating couplings, require a certain amount of space, which is greater, the more tolerant the coupling should react to positional deviations.
Ein alternativer Ansatz zur Montage von Drehgebern beruht darauf, die Geberwelle möglichst starr und direkt mit der Antriebswelle zu verbinden. Es wird dabei bewusst in Kauf genommen, dass die Geberwelle Fehlstellungen oder Lageabweichungen der Messwelle unmittelbar nachvollzieht. Infolgedessen sollte das Gehäuse des Drehgebers nicht unmittelbar gestellfest und starr am Messobjekt angebracht werden. Vielmehr ist anzusteben, die gehäuseseitige Kopplung unter Hinzunahme von Ausgleichselementen auszuführen. Es ist darauf zu achten, dass das Gehäuse des Drehgebers sich gegenüber dem Messobjekt einerseits nicht verdreht, andererseits aber „weich” genug aufgenommen ist, um Lageabweichungen der Messwelle kompensieren zu können. Beispielsweise kann zwischen dem Drehgeber und dem Messobjekt eine teilweise nachgiebige Gehäusekupplung verbaut werden. Hierfür sind regelmäßig eine Vielzahl von Montageelementen, insbesondere Schrauben oder dergleichen, erforderlich, die in korrespondierende Elemente sowohl am Drehgeber als auch am Messobjekt eingeführt werden müssen. Insbesondere dann, wenn Bauraumrestriktionen zu beachten sind, etwa wenn generell nur wenig Platz zur Verfügung steht, oder aber die Messwelle am Messobjekt nicht einfach zu Montagezwecken zugänglich ist, kann sich die Montage und Demontage besonders aufwendig gestalten.An alternative approach to mounting encoders is to connect the encoder shaft as rigidly as possible and directly to the drive shaft. It is deliberately accepted that the encoder shaft immediately reproduces misalignments or positional deviations of the measuring shaft. As a result, the housing of the encoder should not be directly fixed to the frame and rigidly attached to the DUT. Rather, it is advisable to carry out the housing-side coupling with the addition of compensation elements. It is important to ensure that the housing of the rotary encoder does not twist against the measuring object, on the one hand, but is picked up "softly" enough to compensate for deviations in the position of the measuring shaft. For example, a partially flexible housing coupling can be installed between the rotary encoder and the measurement object. For this purpose, a plurality of mounting elements, in particular screws or the like, are required regularly, which must be introduced into corresponding elements on both the encoder and the measurement object. In particular, when space restrictions are to be considered, such as when generally only little space is available, or the measuring shaft is not easily accessible to the measurement object for assembly purposes, the assembly and disassembly can be particularly complex.
Die zu überwachenden Messobjekte sind häufig vibrationsbelastet, stoßbelastet und/oder ruckbelastet. Derartige Umgebungsbedingungen können dazu führen, dass sich etwa Schraubverbindungen lösen können, beispielsweise auch dann, wenn der Drehgeber mangels Bauraum oder bei eingeschränkter Zugänglichkeit der Montagestelle nicht vorschriftsgemäß montiert werden konnte.The measured objects to be monitored are often subject to vibration, shock loads and / or jerks. Such environmental conditions can lead to loosen screw connections, for example, even if the encoder could not be installed in accordance with regulations for lack of space or limited accessibility of the mounting location.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehgebersystem und einen Drehgeber mit einem Anschlussstück zur Erfassung und Ermittlung rotatorischer Bewegungen anzugeben, die einfach und schnell montierbar sind und möglichst unempfindlich gegenüber Lageabweichungen der Messwelle gestaltet sind. Ferner soll die Anzahl erforderlicher Montageschritte am Messobjekt möglichst reduziert werden können.The invention has for its object to provide a rotary encoder system and a rotary encoder with a connector for detecting and detecting rotational movements that are easy and quick to assemble and are designed as insensitive to positional deviations of the measuring shaft. Furthermore, the number of required assembly steps on the measurement object should be possible reduced.
Diese Aufgabe wird durch ein Drehgebersystem zur Erfassung von partiellen oder vollständigen Umdrehungen einer Messwelle eines zu überwachenden Messobjekts, mit einem Drehgeber und einem toleranzausgleichenden integralen Anschlussstück zur Befestigung des Drehgebers am Messobjekt gelöst, wobei der Drehgeber ein Gebergehäuse mit einer Sensoreinheit aufweist, wobei im Gebergehäuse eine Geberwelle gelagert ist, die mit der Messwelle im Wesentlichen starr zur Drehmitnahme verbindbar ist, vorzugsweise unter Festlegung einer axialen Lagezuordnung, etwa in einer Längsrichtung, zwischen der Geberwelle und der Messwelle, wobei das Anschlussstück im montierten Zustand platzsparend zwischen dem Gebergehäuse und einem Gehäuseteil des Messobjekts angeordnet ist, wobei das Anschlussstück einen flachen Grundkörper und zumindest einen sich davon im Wesentlichen radial erstreckenden Ausleger aufweist, wobei der zumindest eine Ausleger bei der Montage des Drehgebers derart in eine korrespondierende Führungsnut einführbar ist, die vorzugsweise am Gehäuseteil des Messobjekts ausgebildet ist und sich in der Längsrichtung erstreckt, dass das Anschlussstück im montierten Zustand eine zumindest teilweise formgebundene, toleranzausgleichende Verdrehsicherung zwischen dem Gebergehäuse und dem Gehäuseteil des Messobjekts bereitstellt.This object is achieved by a rotary encoder system for detecting partial or complete revolutions of a measuring shaft of a test object to be monitored, with a rotary encoder and a tolerance compensating integral connector for mounting the encoder on the measurement object, wherein the encoder has a sensor housing with a sensor unit, wherein in the encoder housing a sensor shaft is mounted, which is connected to the measuring shaft substantially rigidly connected to the rotary driving, preferably laying down an axial position assignment, such as in a longitudinal direction, between the encoder shaft and the measuring shaft, wherein the connecting piece is arranged in the assembled state to save space between the encoder housing and a housing part of the measuring object, wherein the connecting piece has a flat base body and at least one thereof substantially radially extending arm, wherein the at least a boom during assembly of the rotary encoder is inserted into a corresponding guide groove, which is preferably formed on the housing part of the measuring object and extending in the longitudinal direction, that the connecting piece mounted in the Condition provides an at least partially molded, tolerance-compensating rotation between the encoder housing and the housing part of the measurement object.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.
Erfindungsgemäß wird nämlich in besonders einfacher Weise eine hinreichend flexible, aber drehsteife Befestigung des Drehgebers am Messobjekt ermöglicht. Dies erfolgt in besonders vorteilhafter Weise ohne dass das Anschlussstück sowohl am Messobjekt als auch am Drehgeber vollständig fixiert werden muss. An einer der beiden Komponenten kann das Anschlussstück im montierten Zustand lediglich „schwimmend” gelagert sein. D. h., der zumindest eine Ausleger kann in der Führungsnut grundsätzlich axial, also in der Längsrichtung, innerhalb gewisser Grenzen frei positioniert werden. Insbesondere ist kein axialer Anschlag, also keine axiale Lagefixierung, des Auslegers in der Führungsnut erforderlich.In accordance with the invention, a sufficiently flexible but torsionally rigid attachment of the rotary encoder to the measurement object is made possible in a particularly simple manner. This is done in a particularly advantageous manner without the connector must be completely fixed both on the test object and on the encoder. On one of the two components, the connection piece can only be mounted "floating" in the installed state. D. h., The at least one boom can be freely positioned in the guide groove basically axially, ie in the longitudinal direction, within certain limits. In particular, no axial stop, so no axial positional fixation of the boom in the guide is required.
Wenn bei der Montage des Drehgebers die Messwelle im Wesentlichen starr mit der Geberwelle verbunden wird, wird die Axialposition des Drehgebers, also die Lage in der Längsrichtung, bereits hinreichend festgelegt. Somit kann zur Vermeidung einer Überbestimmtheit von einer zusätzlichen Fixierung des Anschlussstücks in Längsrichtung abgesehen werden. Zusätzliche Montagemittel wie Schrauben, Muttern oder dergleichen lassen sich einsparen.If, during assembly of the rotary encoder, the measuring shaft is essentially rigidly connected to the encoder shaft, the axial position of the rotary encoder, that is to say the position in the longitudinal direction, is already sufficiently established. Thus, in order to avoid an over-determination of an additional fixation of the connector in the longitudinal direction be disregarded. Additional mounting means such as screws, nuts or the like can be saved.
Das Anschlussstück kann etwa am Gebergehäuse des Drehgebers vormontiert werden. Die Vormontage muss nicht im Bereich des Messobjekts erfolgen. Die Sicherung der gesamten Verbindung kann in einfacher Weise durch das Verbinden der Messwelle mit der Geberwelle erfolgen. Es sind neben dem Einführen des zumindest einen Auslegers in die korrespondierende Führungsnut keine wesentlichen weiteren (mechanischen) Montageschritte zu beachten. Insbesondere muss zwischen dem Messobjekt und dem Drehgeber kein wesentlicher Montageraum vorgehalten werden, der etwa bei konventionellen Anschlussstücken aus Gründen der Zugänglichkeit erforderlich ist. Das Drehgebersystem kann sehr platzsparend ausgeführt werden.The connection piece can be preassembled approximately at the encoder housing of the rotary encoder. Pre-assembly does not have to take place in the area of the DUT. Securing the entire connection can be done in a simple manner by connecting the measuring shaft with the encoder shaft. In addition to the insertion of the at least one arm into the corresponding guide groove, there are no further substantial (mechanical) assembly steps to be observed. In particular, no essential mounting space must be maintained between the object to be measured and the rotary encoder, which is required for reasons of accessibility, for example, in conventional connecting pieces. The rotary encoder system can be designed to save space.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die Geberwelle und die Messwelle korrespondierende Konusflächen zur Ausrichtung auf, die im montierten Zustand einander kontaktieren.According to a further embodiment, the encoder shaft and the measuring shaft have corresponding conical surfaces for alignment, which contact each other in the mounted state.
Konische Welle-Nabe-Verbindungen erlauben hochgenaue und hochbelastbare Kopplungen von Bauteilen. Eine Montagekraft wird durch die schräggestellten Konusflächen (Kegelflächen) in eine hohe Haltekraft überführt. Eine derartige Verbindung kann auch unter Extrembedingungen, etwa bei starken Vibrationen, stoß- und ruckartigen Belastungen, eine hohe Verdrehsicherheit und Lösesicherheit aufweisen.Tapered shaft-hub connections allow highly accurate and heavy-duty couplings of components. An assembly force is transferred by the inclined cone surfaces (conical surfaces) in a high holding power. Such a compound may also have under extreme conditions, such as strong vibrations, shock and jerky loads, a high resistance to twisting and release safety.
Es sollte berücksichtigt werden, dass bei einer konischen Verbindung zwischen der Geberwelle und der Messwelle bei der Montage relativ kleine Abweichungen der Montagekraft zu spürbaren Änderungen der axialen Zuordnung zwischen der Geberwelle und der Messwelle führen können. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der/die Ausleger des Anschlussstückes in der Führungsnut in der Längsrichtung „schwimmend” gelagert ist/sind. Auf diese Weise kann ein montagebedingter Axialversatz ohne Weiteres kompensiert werden. Ein Axialversatz zwischen dem Messobjekt und dem Drehgeber kann sich auch durch eine mögliche Toleranzkette ergeben, die durch die Gestaltung und Lagerung (Festlager/Loslager) der Messwelle im Messobjekt bedingt sein kann. Mit anderen Worten kann ein freies Ende der Messwelle, an das der Drehgeber angeflanscht wird, toleranzabhängig mehr oder weniger aus einem Gehäuseteil des Messobjekts hervorstehen.It should be noted that with a conical connection between the encoder shaft and the measuring shaft during assembly, relatively small deviations of the mounting force can lead to noticeable changes in the axial association between the encoder shaft and the measuring shaft. In this context, it is particularly advantageous if the / the jib of the connector in the guide groove in the longitudinal direction "floating" is / are stored. In this way, an assembly-related axial offset can be easily compensated. An axial offset between the measurement object and the rotary encoder can also result from a possible tolerance chain, which may be due to the design and storage (fixed bearing / movable bearing) of the measuring shaft in the measurement object. In other words, a free end of the measuring shaft, to which the rotary encoder is flange-mounted, depending on tolerance, more or less protrude from a housing part of the measurement object.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Geberwelle und die Messwelle unter Ausbildung einer Schraubverbindung miteinander verbindbar, insbesondere direkt verbindbar, wobei die Geberwelle ein Durchgangsloch für ein Befestigungselement aufweist, das ein Gewinde aufweist, wobei die Messwelle ein korrespondierendes Gewinde aufweist, und wobei der Drehgeber vorzugsweise eine Montagausnehmung aufweist, die sich in der Längsrichtung erstreckt und durch die das Befestigungselement zugänglich ist.According to a further embodiment, the encoder shaft and the measuring shaft are connected to one another by forming a screw, in particular directly connectable, wherein the encoder shaft has a through hole for a fastener having a thread, wherein the measuring shaft has a corresponding thread, and wherein the rotary encoder is preferably a Mounting recess which extends in the longitudinal direction and through which the fastening element is accessible.
Diese Maßnahme hat den besonderen Vorteil, dass sämtliche Montageschritte bei der Montage des Drehgebers „von hinten” erfolgen können. D. h., insbesondere dann, wenn das Anschlussstück am Drehgeber selbst vormontiert ist, kann es grundsätzlich genügen, den Drehgeber auf die Messwelle aufzusetzen bzw. einzufügen. Der zumindest eine Ausleger kann in die Führungsnut eindringen. Hiernach kann das Befestigungselement angezogen werden und somit die Geberwelle mit der Messwelle verschraubt werden.This measure has the particular advantage that all assembly steps in the Mounting of the rotary encoder can be done "from the back". D. h., In particular, if the connector is pre-mounted on the encoder itself, it may in principle be sufficient to set up or insert the encoder on the measuring shaft. The at least one boom can penetrate into the guide groove. Thereafter, the fastener can be tightened and thus the encoder shaft are screwed to the measuring shaft.
Diese Art der Befestigung kann sich insbesondere dann empfehlen, wenn die Geberwelle und die Messwelle mittels einer Konusverbindung gekoppelt werden.This type of attachment can be particularly recommended when the encoder shaft and the measuring shaft are coupled by means of a cone connection.
Das Befestigungselement kann als Montageschraube oder als Mutter ausgebildet sein. Das Befestigungselement kann in vorteilhafter Weise verliersicher im Drehgeber aufgenommen sein. Bei einem entnommenen Befestigungselement kann sich eine durchgängige mittige Öffnung im Drehgeber ergeben, die das Verschrauben „von hinten” ermöglicht.The fastening element can be designed as a mounting screw or as a nut. The fastener may be added captively in an advantageous manner in the encoder. With a removed fastener may result in a continuous central opening in the encoder, which allows the screwing "from behind".
In vorteilhafter Weiterbildung sind am Anschlussstück zwei oder mehr Ausleger vorgesehen.In an advantageous embodiment, two or more arms are provided on the connection piece.
Eine Mehrzahl von Auslegern und entsprechenden korrespondierenden Führungsnuten erlaubt es, ein sich ergebendes Drehmoment zu verzweigen und abschnittsweise aufzufangen. Daneben kann sich die Steifigkeit des Anschlussstückes erhöhen. Dies kann etwa dann von Vorteil sein, wenn der Drehgeber bereits ein beträchtliches Eigengewicht aufweist, das entsprechend abgestützt werden sollte, um die Geberwelle zu entlasten.A plurality of cantilevers and corresponding corresponding guide grooves allow a resulting torque to branch and catch in sections. In addition, the rigidity of the connection piece may increase. This may be advantageous if the rotary encoder already has a considerable weight, which should be supported accordingly to relieve the encoder shaft.
Grundsätzlich kann jedoch bereits ein Ausleger eine hinreichend bestimmte Lagerung des Drehgebers am Messobjekt erlauben.Basically, however, already a boom allow a sufficiently specific storage of the encoder on the measurement object.
Zwei Ausleger können etwa um 180° versetzt am Grundkörper des Anschlussstückes ausgebildet sein. Die beiden Ausleger können jedoch auch in einem von 180° abweichenden Winkel angeordnet sein. Dies kann etwa dann von Vorteil sein, wenn eine Lageorientierung des Drehgebers bei der Montage zu beachten ist. Drei oder mehr Ausleger können etwa sternförmig am Umfang des Grundkörpers des Anschlussstückes angeordnet sein.Two jibs can be approximately offset by 180 ° formed on the base body of the connecting piece. However, the two arms can also be arranged in an angle deviating from 180 °. This can be advantageous, for example, if a positional orientation of the rotary encoder during assembly must be taken into account. Three or more arms can be arranged approximately in a star shape on the circumference of the main body of the connecting piece.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich der zumindest eine Ausleger radial nach außen, wobei der Ausleger einen Kontaktbereich mit einem V-förmigen oder U-förmigen Querschnitt mit zwei gegenüberliegenden Schenkeln aufweist, wobei sich die Schenkel entgegen einer Montagerichtung erstrecken und dazu ausgebildet sind, im montierten Zustand an Seitenflächen der Führungsnut zur Anlage zu gelangen.According to an advantageous development of the at least one boom extends radially outward, wherein the boom has a contact region with a V-shaped or U-shaped cross-section with two opposite legs, wherein the legs extend against a mounting direction and are adapted to mounted in the Condition to get to side surfaces of the guide to the plant.
Mit anderen Worten kann der V-förmige oder U-förmige Querschnitt nach hinten, also vom Messobjekt weg gerichtet, geöffnet sein.In other words, the V-shaped or U-shaped cross section may be open to the rear, that is, directed away from the measurement object.
Die Schenkel können etwa derartig gestaltet sein, dass sich beim Einführen in die Führungsnut eine Vorspannung ergibt, die eine Spielfreiheit bzw. eine Spielarmut gewährleistet. Insbesondere dann, wenn die Schenkel zueinander leicht V-förmig geneigt sind, kann der Ausleger zunächst mit geringer Kraft in die Führungsnut eingeführt werden.The legs can be designed approximately such that upon insertion into the guide groove results in a bias that ensures a backlash or a Spielarmut. In particular, when the legs are slightly inclined to each other V-shaped, the boom can first be introduced with little force in the guide groove.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung sind die Schenkel konvex gebogen und können im montierten Zustand im Wesentlichen tangential an den Seitenflächen der Führungsnut zur Anlage gelangen.According to a further development of this embodiment, the legs are bent convexly and, in the mounted state, can come to rest substantially tangentially on the side surfaces of the guide groove.
Somit können die Schenkel einerseits kraftsparend eingeführt werden, andererseits jedoch auch ohne größere Kraftanstrengungen demontiert werden.Thus, the legs can be introduced to save energy, on the other hand, however, be dismantled without major effort.
Alternativ dazu kann es sich empfehlen, die Schenkel gerade und insbesondere V-förmig auszuführen, um ein unerwünschtes Lösen zu erschweren. Bei einer derartigen Gestaltung können die Schenkel eine ausgeprägte Widerhaken-Charakteristik aufweisen.Alternatively, it may be advisable to make the legs straight and in particular V-shaped in order to make unwanted loosening more difficult. With such a configuration, the legs may have a pronounced barb characteristic.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Grundkörper des Anschlussstücks als Ring oder Ringsegment ausgebildet und erstreckt sich vorzugsweise um die Geberwelle herum.According to a further embodiment, the base body of the connecting piece is designed as a ring or ring segment and preferably extends around the encoder shaft.
Mit anderen Worten kann die Geberwelle den Grundkörper des Anschlussstücks durchragen.In other words, the encoder shaft can protrude through the main body of the connector.
Somit kann das Drehgebersystem insgesamt besonders platzsparend ausgeführt werden. In der Längsrichtung ist der Bauraumbedarf ausgesprochen gering. Insbesondere ist es nicht weiter erforderlich, Toträume vorzusehen, um eine Zugängkeit für Befestigungselemente zu gewährleisten.Thus, the encoder system can be carried out in total space especially. In the longitudinal direction, the space requirement is extremely low. In particular, it is not necessary to provide dead spaces to ensure accessibility for fasteners.
Gemäß einer Weiterbildung weist der zumindest eine Ausleger eine Versatzstufe auf, wobei eine Basis des Kontaktbereichs vom Grundkörper in der Längsrichtung versetzt ist.According to a development, the at least one boom has an offset step, wherein a base of the contact region is offset from the main body in the longitudinal direction.
Mit anderen Worten können etwa zwischen dem Grundkörper und dem Kontaktbereich zwei Biegungen, etwa jeweils um ungefähr 90°, vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die seitliche (radiale) Nachgiebigkeit des Anschlussstücks erhöht werden. Ferner kann mit dieser Gestaltung auf bauliche Gegebenheiten beim Gehäuseteil und/oder dem Gebergehäuse Rücksicht genommen werden.In other words, between the base body and the contact area, for example, two bends, for example each about 90 °, can be provided. In this way, the lateral (radial) compliance of the connector can be increased. Furthermore, with this design consideration can be given to structural conditions in the housing part and / or the encoder housing.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist am Grundkörper zumindest eine Ausnehmung vorgesehen, in die Befestigungselemente eingreifen können, um das Anschlussstück am Gebergehäuse oder am Gehäuseteil zu befestigen. According to a further embodiment, at least one recess is provided on the base body, can engage in the fastener to attach the connector to the encoder housing or on the housing part.
Diese Befestigung kann etwa im Rahmen einer Vormontage erfolgen. Die Befestigungselemente können grundsätzlich als Schraubelemente, gleichwohl jedoch auch als formschlüssige oder stoffschlüssige lösbare oder unlösbare Verbindungselemente ausgeführt sein. Dies steht der Lösbarkeit eines montierten Drehgebers von Messobjekten nicht entgegen.This attachment can be done as part of a pre-assembly. The fastening elements can in principle be designed as screw elements, but nevertheless also as positive or materially releasable or non-detachable connecting elements. This does not preclude the solvability of a mounted rotary encoder of DUTs.
Vorzugsweise ist das Anschlussstück am Drehgeber fixiert und am Messobjekt ohne axiale Lagefixierung gelagert. Es sind jedoch auch Gestaltungen denkbar, bei denen diese Zuordnung umgekehrt ist. Dies kann etwa dann der Fall sein, wenn das Anschlussstück einmalig fest am Messobjekt angebracht werden soll und verschiedene Drehgeber besonders schnell und einfach montiert und demontiert werden können sollen.Preferably, the connection piece is fixed to the rotary encoder and mounted on the measurement object without axial positional fixation. However, designs are also conceivable in which this assignment is reversed. This can be the case, for example, if the connection piece is to be attached once firmly to the measurement object and different rotary encoders should be able to be mounted and dismantled particularly quickly and easily.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Anschlussstück zumindest eine Befestigungslasche auf, vorzugsweise eine abgewinkelte Befestigungslasche, die zumindest eine Ausnehmung aufweist, in die Befestigungselemente eingreifen können, um das Anschlussstück am Gebergehäuse oder am Gehäuseteil zu befestigen.According to a further embodiment, the connecting piece has at least one fastening strap, preferably an angled fastening strap, which has at least one recess into which fastening elements can engage in order to fasten the connecting piece to the encoder housing or to the housing part.
Auch hier kann es sich bei den Befestigungselementen etwa um Schrauben, Muttern, Niete oder Ähnliches handeln. Durch diese Gestaltung kann insbesondere der Grundkörper des Anschlussstücks frei von Befestigungselementen gehalten werden.Again, it may be in the fasteners about screws, nuts, rivets or the like. By this design, in particular the main body of the connector can be kept free of fasteners.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist das Anschlussstück derart punktuell am Gebergehäuse oder am Gehäuseteil befestigt, dass der Grundkörper auslenkbar ist, um Fehlstellungen ausgleichen zu können, wobei das Anschlussstück vorzugsweise als zumindest teilweise elastisches Blechteil ausgebildet ist.According to a development of this embodiment, the connecting piece is so selectively attached to the encoder housing or on the housing part, that the main body is deflectable to compensate for misalignments can, wherein the connecting piece is preferably formed as at least partially elastic sheet metal part.
Diese Maßnahme kann etwa dann von Vorteil sein, wenn das Anschlussstück über eine Befestigungslasche befestigt ist. Der Grundkörper des Anschlussstücks kann in seiner Normalstellung bewusst „frei” angeordnet werden, also nicht an einer Gegenfläche aufliegen. Auf diese Weise kann sich eine hohe Elastizität ergeben, eine Vielzahl von Lageabweichungen kann kompensiert werden.This measure may be advantageous, for example, if the connection piece is fastened via a fastening strap. The main body of the connector can be deliberately "free" arranged in its normal position, so do not rest on a counter surface. In this way, a high elasticity can result, a variety of positional deviations can be compensated.
Es kann bei vielen der vorstehend genannten Gestaltungen besonders bevorzugt sein, wenn das Anschlussstück einstückig aus einem Blechmaterial hergestellt ist. Herstellungsschritte können Stanzen, Tiefziehen, Biegen oder Ähnliches umfassen.It may be particularly preferred in many of the above configurations, when the fitting is made in one piece from sheet metal material. Manufacturing steps may include stamping, deep drawing, bending or the like.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuseteil des Messobjekts napfförmig ausgestaltet und umschließt das Gebergehäuse im montierten Zustand zumindest teilweise, wobei die zumindest eine Führungsnut schlitzartig in einer Wandung des Gehäuseteils angeordnet ist und in der Längsrichtung in Richtung des Drehgebers geöffnet ist, und wobei die zumindest eine Führungsnut im montierten Zustand von außen zugänglich ist.According to a further embodiment, the housing part of the measurement object is cup-shaped and surrounds the encoder housing in the assembled state at least partially, wherein the at least one guide groove is slit-like in a wall of the housing part and is open in the longitudinal direction in the direction of the rotary encoder, and wherein the at least one Guide groove in the assembled state is accessible from the outside.
Auf diese Weise kann der Drehgeber zumindest teilweise versenkt im Gehäuseteil aufgenommen werden. Somit kann der Drehgeber vor mechanischen Lasten, Verschmutzung oder Ähnlichem geschützt werden. Diese integrale Gestaltung ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass bei der Montage des Drehgebersystems am Anschlussstück selbst keine aufwendigen Befestigungsschritte erforderlich sind.In this way, the rotary encoder can be added at least partially sunk in the housing part. Thus, the encoder can be protected from mechanical loads, contamination or the like. This integral design is made possible in particular by the fact that no complicated mounting steps are required when mounting the rotary encoder system on the connecting piece itself.
Wenn die zumindest eine Führungsnut im montierten Zustand von außen zugänglich ist, kann sich insbesondere eine Demontage des Drehgebers vereinfachen. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine Lösekraft direkt an den Auslegern des Anschlussstückes aufgebracht werden kann. Somit lässt sich vermeiden, dass die Lösekraft direkt auf ein rückwärtiges Gehäuseteil des Drehgebers aufgebracht werden muss. Ein solches Vorgehen könnte etwa bei hochempfindlichen Drehgebern zu einer Beschädigung der Messsensorik führen.If the at least one guide groove in the assembled state is accessible from the outside, in particular a disassembly of the rotary encoder can be simplified. This measure has the advantage that a release force can be applied directly to the arms of the connector. Thus, it can be avoided that the release force must be applied directly to a rear housing part of the rotary encoder. Such a procedure could lead to damage of the measuring sensor system, for example with highly sensitive encoders.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:
In
Bei dem Messobjekt
Zur Erfassung der relativen oder absoluten Rotation der Messwelle
Als Aufgabe der Kupplung
Es kann grundsätzlich angestrebt werden, die Messwelle
Gleichfalls ist jedoch etwa ein Gehäuseadapter
Wie eingangs bereits erwähnt, können sich während des Betriebs bei dem Drehgebersystem
Unter Berücksichtigung möglicher Lageabweichungen sind beim Drehgebersystem
Die kinematische Bestimmtheit von gelagerten Bauteilen, etwa der verbundenen Wellen
Hierzu ist an der Messwelle
Die Verbindung ist mittels eines Befestigungselements
In besonders einfacher Weise kann das Befestigungselement
Der Drehgeber
Eine solche steife Direktverbindung zwischen der Messwelle
In
Der Drehgeber
An seiner der Messwelle
Ausgehend vom flachen Grundkörper
Die Ausleger
In
Das Gehäuseteil
Das Gehäuseteil
Die Nuten
Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Verdrehsicherung bewirkt werden. Die Zuordnung zwischen der Führungsnut
Ferner zeigt
In
In
Es versteht sich, dass etwa dann, wenn keine derartig hohe Nachgiebigkeit erforderlich ist beispielsweise eine Mehrzahl von Befestigungslaschen
Insgesamt zeigen die Ausgestaltungen, dass in einfacher Weise eine Funktionstrennung bewirkt wurde, bei der ausgehend von der im Wesentlichen starren Kopplung der Messwelle
Auch wenn etwa das Gebergehäuse
Bei der vorangehenden Beschreibung der Erfindung sind gleiche Teile und Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen worden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile und Merkmale mit gleichen Bezugszeichen übertragen werden können. Lageangaben wie zum Beispiel ”vorne”, ”hinten”, ”seitlich”, ”radial”, ”axial”, etc. sind auf die unmittelbar beschriebene Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.In the foregoing description of the invention, like parts and features have been given the same reference numbers, and the disclosures contained throughout the specification can be applied to like parts and features with like reference numerals. Position information such as "front", "rear", "side", "radial", "axial", etc. are based on the directly described figure and to transfer in a change in position mutatis mutandis to the new situation.
Ferner ist zu beachten, dass die Längsrichtung
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